海鸥灯塔问题是否存在频率论或非贝叶斯解?
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柯西分布
2022-03-19 17:08:59
2个回答
确实很有趣的问题。接下来是三个非贝叶斯解决方案。
经典物理学家的观点
这是我的物理学家的解决方案。
这里是经验柯西分布的 CDF,或者您也可以将其称为分位数(百分位数)函数。
柯西分布(又名物理学中的 Breit-Wigner)没有均值,但它是对称的。因此,中位数是对的一个不错的估计。
因为它也没有变化,所以在物理学中,当使用这种分布时,半高宽度的概念被用来描述它的离散度。它发生在 PDF 的半高处的宽度是并且对应于第一和第三四分位数之间的跨度(四分位数范围)。
MLE
最大似然估计当然更有效。但是,我的非常简单和直观。
OLS(不工作)
还有一个可怕的回归解决方案。看分布的分位数函数:
看来,我们可以将其转换为 OLS 问题(假设是有序的!):
其中
OLS 将立即为您提供估计值。
问题是,OLS 假设方差有限,而 Cauchy 没有。所以,OLS 的输出是垃圾。这是用于试验的 R 代码,看看我的第一个方法是多么强大。
alpha <- 10 # unkonwn true values
beta <- 30 # this is known for now
##################
set.seed(123)
N <- 1024
theta_k <- runif(N,-pi/2,pi/2)
x_k <- beta * tan(theta_k) + alpha
q123 = quantile(x_k,c(1/4,1/2,3/4),type=1)
print("alpha")
print(q123[2])
print("beta")
print((q123[3] - q123[1])/2)
y = sort(x_k)
x = tan(pi*((seq(1:N)-0.5)/N-1/2))
fit = lm(y~x)
print(fit)
输出:
alpha <- 10 # unkonwn true values
beta <- 30 # this is known for now
##################
set.seed(123)
N <- 1024
theta_k <- runif(N,-pi/2,pi/2)
x_k <- beta * tan(theta_k) + alpha
q123 = quantile(x_k,c(1/4,1/2,3/4),type=1)
print("alpha")
print(q123[2])
print("beta")
print((q123[3] - q123[1])/2)
y = sort(x_k)
x = tan(pi*((seq(1:N)-0.5)/N-1/2))
fit = lm(y~x)
print(fit)
由于并且您想估计灯塔的位置,即,您的问题只是对柯西分布进行推断。在这里你会找到你需要的东西:https ://en.wikipedia.org/wiki/Cauchy_distribution#Estimation_of_parameters
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